JP2017154463A

JP2017154463A - 液体噴射装置

Info

Publication number: JP2017154463A
Application number: JP2016042170A
Authority: JP
Inventors: 博道 ▲高▼梨; Hiromichi Takanashi; 熊谷　勝; Masaru Kumagai; 勝熊谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2017-09-07
Also published as: US20170253038A1; US10214024B2

Abstract

【課題】加圧された領域の急激な減圧を抑制することができる液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体噴射装置１１は、液体を噴射するノズル１２を有する液体噴射ヘッド１３と、液体噴射ヘッド１３に液体を供給する供給流路１５と、供給流路１５に連通する領域Ｒｍを加圧する加圧機構２４と、加圧機構２４が加圧した領域Ｒｍを減圧する減圧機構２５と、減圧機構２５による減圧を妨げる抵抗部２８と、を備える。【選択図】図７

Description

本発明は、プリンターなどの液体噴射装置に関する。

液体噴射装置の一例として、インクを吐出するヘッド内から気泡等の異物を排出するために、ポンプを正転駆動することでインクの供給流路内を加圧してノズルからインクを排出させる加圧クリーニングを実行するインクジェット式のプリンターがある。また、このプリンターでは、加圧クリーニングの実行後にポンプを逆転駆動して、供給流路内を減圧して元の圧力に戻している（例えば、特許文献１）。

特開２００９−２６２４７８号公報

ところで、供給流路内を減圧するときに、圧力を急激に低下させると、ノズルから気泡等を引き込んで、吐出不良を招いてしまう虞があるため、上述のプリンターでは、減圧時の圧力を測定したりポンプの駆動時間を調整したりしている。しかし、このように微妙な圧力の調整を行う制御は複雑であるため、流路条件等によって調整がうまくいかないことがある、という課題がある。

なお、このような課題は、インクを噴射して印刷を行うプリンターに限らず、液体を噴射するノズルに液体を供給する流路を加圧したり減圧したりすることのある液体噴射装置においては、概ね共通したものとなっている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加圧された領域の急激な減圧を抑制することができる液体噴射装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する液体噴射装置は、液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドに前記液体を供給する供給流路と、前記供給流路に連通する領域を加圧する加圧機構と、前記加圧機構が加圧した前記領域を減圧する減圧機構と、前記減圧機構による減圧を妨げる抵抗部と、を備える。

この構成によれば、抵抗部が減圧機構による減圧を妨げることにより、加圧された領域の急激な減圧を抑制することができる。
上記液体噴射装置は、前記領域を形成する液体貯留室と、前記加圧機構と前記液体貯留室とに連通する加圧流路と、前記減圧機構と前記液体貯留室とに連通する減圧流路と、を備え、前記抵抗部は前記減圧流路に設けられる。

この構成によれば、抵抗部を液体貯留室に連通する減圧流路に設けることにより、流路構造により急激な減圧を抑制することができるので、装置や制御の複雑化を抑制することができる。

上記液体噴射装置は、壁面の一部に撓み変位可能な変位部を有して前記領域を形成する液体貯留室と、前記変位部を介して前記液体貯留室と区画された圧力調整室と、前記加圧機構と前記圧力調整室とに連通する加圧流路と、前記減圧機構と前記圧力調整室とに連通する減圧流路と、を備え、前記抵抗部は前記減圧流路に設けられる。

この構成によれば、加圧機構と連通する加圧流路を通じて圧力調整室を加圧することにより、変位部を液体貯留室側に変位させて、液体貯留室が形成する領域を加圧することができる。また、減圧機構に連通する減圧流路を通じて圧力調整室を減圧することにより、変位部を圧力調整室側に変位させて、加圧された液体貯留室を減圧することができる。そして、圧力調整室に連通する減圧流路に抵抗部が設けることにより、流路構造により急激な減圧を抑制することができるので、装置や制御の複雑化を抑制することができる。

上記液体噴射装置は、前記加圧流路及び前記減圧流路として機能する共通流路を備え、前記抵抗部は前記共通流路ではない前記減圧流路に設けられる。
この構成によれば、減圧流路及び加圧流路として機能する共通流路に抵抗部を設けた場合、加圧機構が加圧するときの加圧速度が遅くなってしまうが、加圧流路として機能しない減圧流路に抵抗部があるので、加圧速度を減少させることなく、減圧速度を遅くすることができる。

上記液体噴射装置は、前記共通流路ではない前記加圧流路に設けられる一方向弁を備え、前記一方向弁は、前記加圧流路において、前記加圧機構側を上流側としたときに、前記加圧機構から下流に向かう流体の流れを許容する一方で、下流から前記加圧機構に向かう流体の流れを抑制する。

この構成によれば、共通流路ではない加圧流路に一方向弁を設けることにより、減圧時に共通流路から加圧流路に向かう流体の流れを抑制して、その流体を減圧流路に流すことができる。これにより、抵抗部を効果的に機能させて、減圧速度を遅くすることができる。

上記液体噴射装置は、前記加圧流路及び前記減圧流路として機能する共通流路を備え、前記抵抗部は前記共通流路に設けられる。
この構成によれば、加圧流路及び減圧流路として機能する共通流路を設け、その共通流路に抵抗部を設けることにより、流路の構成を簡素化することができる。

上記液体噴射装置において、前記加圧機構は流体を加圧して送出するポンプである。
この構成によれば、流体を加圧して送出するポンプが加圧機構を構成するので、流体の送出により加圧を行い、加圧を行った空間から流体を流出させることにより減圧を行うことができる。

上記液体噴射装置において、前記加圧機構と前記減圧機構は１つのポンプからなり、前記ポンプが流体を一方向に流動させるときに前記加圧機構として機能し、前記ポンプが前記流体を前記一方向の反対方向に流動させるときに前記減圧機構として機能する。

この構成によれば、ポンプが加圧機構及び減圧機構として機能するので、加圧及び減圧をするための構成を簡素化することができる。
上記液体噴射装置において、前記加圧機構は気体を加圧して送出するポンプであり、前記減圧機構は大気開放弁からなる。

この構成によれば、気体を加圧して送出するポンプが加圧機構を構成するので、気体の送出により加圧を行い、加圧を行った空間を減圧機構である大気開放弁により大気開放することで、その空間を大気圧まで減圧することができる。

上記液体噴射装置において、前記抵抗部は、前記減圧機構に連通する流路に設けられて、前記流路の一部分の流路断面積を他の部分よりも小さくすることで前記減圧機構による減圧を妨げる。

この構成によれば、抵抗部は、減圧機構に連通する流路に設けられて、流路の一部分の流路断面積を他の部分よりも小さくすることで減圧機構による減圧を妨げるので、簡易な構成で減圧速度を低下させることができる。

液体噴射装置の第１実施形態を示す断面図。液体噴射装置の第２実施形態を示す断面図。液体噴射装置の第３実施形態を示す断面図。液体噴射装置の第４実施形態を示す断面図。液体噴射装置の第５実施形態を示す断面図。液体噴射装置の第６実施形態を示す断面図。液体噴射装置の第７実施形態を示す断面図。

以下、液体噴射装置の実施形態について、図を参照して説明する。液体噴射装置は、例えば、用紙などの媒体に液体の一例であるインクを噴射することによって記録（印刷）を行うインクジェット式のプリンターである。

（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の液体噴射装置１１は、液体を噴射する複数のノズル１２を有する液体噴射ヘッド１３と、液体供給源１４の液体を液体噴射ヘッド１３に向けて供給するための供給機構２０と、メンテナンス装置３０と、を備える。

液体供給源１４は、例えば、収容容器２１に収容された液体収容袋である。この液体供給源１４は可撓性を有する袋からなり、内部に液体が収容されている。液体供給源１４及び収容容器２１は、液体の種類（本実施形態ではインクの色）毎に複数設けることができる。

供給機構２０は、液体噴射ヘッド１３に液体を供給する供給流路１５と、供給流路１５の途中に設けられる圧力調整機構１６と、収容容器２１の内部空間に連通する送出路２２と、送出路２２を通じて収容容器２１の内部空間を加圧する加圧機構２４と、を備える。

本実施形態の加圧機構２４は、流体である気体（例えば空気）を加圧して送出するポンプである。送出路２２には、加圧した気体を大気中に開放する大気開放弁からなる減圧機構２５が設けられる。

加圧機構２４の駆動によって送出路２２を通じて気体が送出されると、その気体が収容容器２１内に入って収容容器２１内の圧力が上昇する。すると、液体供給源１４を構成する袋が圧縮されて、袋の内部に収容された液体が加圧された状態で供給流路１５に流出する。

圧力調整機構１６は、液体供給源１４から供給される液体の流動量を調整して、圧力調整機構１６より下流の圧力を所定範囲の負圧に保持する。例えば、液体噴射ヘッド１３が媒体Ｓに向けて液体を噴射すると、液体が消費されることにより、供給流路１５において圧力調整機構１６より下流の圧力が低下する。すると、圧力調整機構１６は、その消費された分の液体を上流側から下流側に流動させる。このように圧力調整機構１６が液体噴射ヘッド１３内の液体の圧力を負圧に保つことにより、ノズル１２から液体が漏出することを抑制したり、液体の噴射精度を高くしたりすることができる。

圧力調整機構１６の上流には、加圧機構２４の駆動により加圧した液体が送られるので、圧力調整機構１６が液体の流動を許容すると、液体噴射ヘッド１３に向けて速やかに液体が供給される。加圧機構２４は、供給流路１５の圧力調整機構１６より上流の液体が所定の正圧に保たれるように、供給流路１５の圧力低下に伴って随時駆動する。

供給流路１５において圧力調整機構１６と液体噴射ヘッド１３の間には、液体を貯留する領域Ｒｍを形成する液体貯留室１７が設けられる。液体貯留室１７は、壁面の一部に撓み変位可能な変位部１８を有する。

供給機構２０は、変位部１８を介して液体貯留室１７と区画された圧力調整室２６と、変位部１８を圧力調整室２６側に向けて付勢する付勢部材１９と、送出路２２から分岐して圧力調整室２６に連通する共通流路２３と、を備える。また、供給機構２０は、共通流路２３に設けられた開閉弁２７と抵抗部２８とを備える。抵抗部２８は、例えば、共通流路２３の一部分の流路断面積を他の部分よりも小さくした細い流路からなる。

送出路２２内が加圧されているときに開閉弁２７が開弁すると、共通流路２３を通じて圧力調整室２６に加圧された気体が流入して、付勢部材１９の付勢力に抗して変位部１８が液体貯留室１７の容積を小さくする方向に変位する。これにより、液体貯留室１７内の圧力が上昇する。このとき、共通流路２３が加圧機構２４と圧力調整室２６とに連通する加圧流路として機能し、供給流路１５に連通する領域Ｒｍが加圧機構２４の駆動により加圧される。

また、このように開閉弁２７が開弁しているときに減圧機構２５を構成する大気開放弁が開弁すると、圧力調整室２６が減圧されることにより、付勢部材１９の付勢力によって変位部１８が液体貯留室１７の容積を大きくする方向に変位する。これにより、液体貯留室１７内の圧力が低下する。このとき、共通流路２３が減圧機構２５と圧力調整室２６とに連通する減圧流路として機能し、加圧機構２４が加圧した領域Ｒｍが減圧機構２５により減圧される。

次に、メンテナンス装置３０の構成及びメンテナンス装置３０が実行するメンテナンス動作について詳述する。
液体噴射装置１１では、液体噴射ヘッド１３において、ノズル１２の目詰まり等に起因して生じる噴射不良の予防または解消のために、フラッシング、キャッピング、クリーニング及びワイピングなどのメンテナンス動作を行う。メンテナンス装置３０は、キャッピングを行うように構成されたキャップ３１と、キャップ３１に接続された吸引機構３２と、液体噴射ヘッド１３を払拭するワイパー３３と、を備える。

フラッシングとは、印刷とは無関係にノズル１２から液滴を強制的に噴射（排出）することで、噴射不良の原因となる異物、気泡または変質した液体（例えば、溶媒成分の蒸発により増粘したインク）を廃液として排出するものである。フラッシングによって排出された廃液は、キャップ３１によって受容してもよいし、その他の場所で受容してもよい。

キャップ３１及び液体噴射ヘッド１３は、図示しない機構により、ノズル１２が開口する空間を閉空間として囲み形成するキャッピング位置と、ノズル１２が開口する空間を開放空間とする開放位置との間で、相対移動するように構成される。そして、キャップ３１がキャッピング位置に配置されることにより、キャッピングが行われる。液体の噴射を行わない時には、キャッピングを行ってノズル１２内の液体の蒸発を抑制することによって、噴射不良の発生を予防する。また、フラッシングにより発生する廃液を受容するときには、キャップ３１を開放位置に配置する。

キャップ３１がキャッピング位置にあるときに吸引機構３２が駆動すると、閉空間に負圧が生じて、ノズル１２から液体が吸引排出される。これを吸引クリーニングという。また、圧力調整機構１６が加圧された液体を下流に流動させると、加圧機構２４の駆動により加圧された液体がノズル１２から流出する。これを加圧クリーニングという。吸引クリーニングと加圧クリーニングを合わせてクリーニングという。

クリーニングの実行後などには、液体噴射ヘッド１３に付着した液体を除去するために、ワイパー３３が液体噴射ヘッド１３に対して相対移動しながら、液体噴射ヘッド１３を払拭する。これをワイピングという。ワイピングを行うと、ワイパー３３によってノズル１２内に異物が押し込まれることがあるので、ワイピングの後にはフラッシングを行うことが好ましい。

また、ワイピングを行うときには、ワイパー３３がノズル１２内に異物を押し込まないように、加圧機構２４により液体噴射ヘッド１３内（ノズル１２内）を加圧しておくことがある。この場合には、圧力調整機構１６が加圧された液体の流動を規制した状態で、開閉弁２７を開弁して、圧力調整室２６に加圧した気体を流入させることにより、供給流路１５内の領域Ｒｍを加圧する。

このとき、変位部１８が液体貯留室１７の容積を小さくする方向に変位した分だけ、液体噴射ヘッド１３の方に液体が流れて圧力が上昇するが、このときの圧力上昇は、負圧だった圧力が大気圧より大きくなって、ノズル１２から液体が流出することなく液面が膨出する程度にすることが好ましい。そうすると、ワイピングの際にノズル１２から膨出した液面にワイパー３３が接触して液体が流出したとしても、その液体の流出量は、液体貯留室１７から流出した分のわずかな量に抑えられる。このように、ノズル１２内を加圧して行うワイピングを加圧ワイピングという。

なお、加圧クリーニングは、加圧ワイピングのときよりも領域Ｒｍの加圧の程度を大きくすることにより、圧力調整機構１６が液体の流動を規制した状態で、変位部１８が変位した分の液体をノズル１２から流出させることによって行うこともできる。このような少量の液体排出を行う加圧クリーニングは、例えばノズル１２付近にある気泡や増粘した液体を排出する場合に効果的である。

その他、圧力調整機構１６が液体の流動を規制するとともに開閉弁２７を開弁した状態で、加圧機構２４の駆動による加圧と減圧機構２５による減圧とを交互に繰り返して、ノズル１２内の液面を振動させてもよい。このように、ノズル１２内の液面を振動させるメンテナンス動作を、微振動という。微振動を行うと、ノズル１２内にある気泡が液面の方に移動してノズル１２の外に排出されるので、液体を消費することなく、噴射不良の要因となる気泡を取り除くことができる。

次に、以上のように構成された液体噴射装置１１の作用について説明する。
加圧ワイピングや加圧クリーニングなど、液体を噴射するときには負圧に保たれているノズル１２内の圧力を上昇させてメンテナンス動作を行ったあとには、ノズル１２内を負圧に戻すために、加圧機構２４が加圧した領域Ｒｍを減圧機構２５が減圧する。例えば、減圧機構２５としての大気開放弁を開弁することにより、共通流路２３を通じて圧力調整室２６を大気開放する。

このとき、圧力調整室２６から共通流路２３に一気に気体を流出させると、付勢部材１９の付勢力によって変位部１８が変位する勢いで、領域Ｒｍの圧力が瞬間的に下がり、ノズル１２内に気泡を引き込んでしまう虞がある。

その点、本実施形態においては、減圧機構２５と圧力調整室２６の間の共通流路２３に抵抗部２８が設けられているので、減圧機構２５としての大気開放弁が開弁しても、流路断面積の小さい抵抗部２８で気体が流れにくくなるので、気体の流出に伴う減圧が妨げられる。そのため、加圧された領域Ｒｍの圧力は徐々に低下し、ノズル１２内への気泡の引き込みが抑制される。

このように、領域Ｒｍの圧力を変動させるために、圧力調整室２６に連通して流体（気体）の出し入れをする共通流路２３に抵抗部２８を設けることにより、領域Ｒｍまたは圧力調整室２６の圧力をセンサーで検出したり、変位部１８の変位量を制御したりすることなく、簡易な構成で急激な減圧を抑制できる。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）抵抗部２８が減圧機構２５による減圧を妨げることにより、加圧された領域Ｒｍの急激な減圧を抑制することができる。

（２）加圧機構２４と連通する共通流路２３（加圧流路）を通じて圧力調整室２６を加圧することにより、変位部１８を液体貯留室１７側に変位させて、液体貯留室１７が形成する領域Ｒｍを加圧することができる。また、減圧機構２５に連通する共通流路２３（減圧流路）を通じて圧力調整室２６を減圧することにより、変位部１８を圧力調整室２６側に変位させて、加圧された液体貯留室１７を減圧することができる。そして、圧力調整室２６に連通する共通流路２３（減圧流路）に抵抗部２８が設けることにより、流路構造により急激な減圧を抑制することができるので、装置や制御の複雑化を抑制することができる。

（３）加圧流路及び減圧流路として機能する共通流路２３を設け、その共通流路２３に抵抗部２８を設けることにより、流路の構成を簡素化することができる。
（４）流体を加圧して送出するポンプが加圧機構２４を構成するので、流体の送出により加圧を行い、加圧を行った空間から流体を流出させることにより減圧を行うことができる。

（５）気体を加圧して送出するポンプが加圧機構２４を構成するので、気体の送出により加圧を行い、加圧を行った空間を減圧機構２５である大気開放弁により大気開放することで、その空間を大気圧まで減圧することができる。

（６）抵抗部２８は、減圧機構２５に連通する流路に設けられて、流路の一部分の流路断面積を他の部分よりも小さくすることで減圧機構２５による減圧を妨げるので、簡易な構成で減圧速度を低下させることができる。

（第２実施形態）
次に、液体噴射装置１１の第２実施形態について、図２を参照して説明する。
なお、第２実施形態において第１実施形態と同じ符号を付したものは第１実施形態と同様の構成を備えるので説明を省略し、以下においては第１実施形態と異なる点を中心に説明を行う。

本実施形態の供給機構２０は、加圧流路及び減圧流路として機能する共通流路２３を備えず、送出路２２を介して加圧機構２４に連通するとともに圧力調整室２６に連通する加圧流路４１と、加圧流路４１とは別に圧力調整室２６と連通する減圧流路４２と、を備え、抵抗部２８が減圧流路４２に設けられる点が第１実施形態と異なる。

また、本実施形態の開閉弁２７は加圧流路４１に設けられ、減圧機構２５は減圧流路４２に設けられる。すなわち、減圧流路４２は減圧機構２５と圧力調整室２６とに連通し、抵抗部２８は減圧流路４２において減圧機構２５と圧力調整室２６の間に配置される。

本実施形態の液体噴射装置１１においては、開閉弁２７を開くと、加圧流路４１を通じて加圧した気体が圧力調整室２６に流入し、領域Ｒｍが加圧される。これによりノズル１２内の圧力が上昇するので、加圧クリーニングや加圧ワイピングなど、加圧を伴うメンテナンス動作を行うことができる。

また、こうした加圧を伴うメンテナンス動作の後、開閉弁２７を閉じて減圧機構２５である大気開放弁が開弁することにより、減圧流路４２を通じて圧力調整室２６を減圧する。すると、減圧流路４２に設けられた抵抗部２８の作用により、圧力調整室２６から減圧流路４２への気体の急激な流出が妨げられ、加圧された領域Ｒｍの圧力は徐々に低下する。

そして、減圧機構２５と抵抗部２８を加圧流路４１とは別の減圧流路４２に設けることにより、領域Ｒｍの減圧はゆるやかに進行させる一方で、領域Ｒｍの加圧は速やかに進行させることができる。したがって、例えば加圧クリーニングの際にノズル１２から液体を勢いよく流出させたり、微振動を行う際にノズル１２内の液面を勢いよく膨出させたりすることにより、気泡の排出効果を高めることができる。液体の流動速度が速いと、気泡の排出性がよくなるためである。

本実施形態によれば、上記（１），（４）〜（６）の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（７）減圧流路及び加圧流路として機能する共通流路２３に抵抗部２８を設けた場合、加圧機構２４が加圧するときの加圧速度が遅くなってしまうが、加圧流路として機能しない減圧流路４２に抵抗部２８があるので、加圧速度を減少させることなく、減圧速度を遅くすることができる。

また、本実施形態によれば、上記（２）と同様に、下記の効果を得ることができる。
加圧機構２４と連通する加圧流路４１を通じて圧力調整室２６を加圧することにより、変位部１８を液体貯留室１７側に変位させて、液体貯留室１７が形成する領域Ｒｍを加圧することができる。また、減圧機構２５に連通する減圧流路４２を通じて圧力調整室２６を減圧することにより、変位部１８を圧力調整室２６側に変位させて、加圧された液体貯留室１７を減圧することができる。そして、圧力調整室２６に連通する減圧流路４２に抵抗部２８が設けることにより、流路構造により急激な減圧を抑制することができるので、装置や制御の複雑化を抑制することができる。

（第３実施形態）
次に、液体噴射装置１１の第３実施形態について、図３を参照して説明する。
なお、第３実施形態において第１実施形態または第２実施形態と同じ符号を付したものは各実施形態と同様の構成を備えるので説明を省略し、以下においては上記実施形態と異なる点を中心に説明を行う。また、以降の実施形態においては、メンテナンス装置３０の図示を省略する。

本実施形態の供給機構２０は、供給流路１５が圧力調整機構１６及び液体貯留室１７を備えず、ノズル１２に供給される液体を一時貯留するサブタンク４３が液体噴射ヘッド１３の上流に設けられる点が上記実施形態と異なる。

本実施形態では、液体供給源１４を構成する袋の内部が供給流路１５に連通する領域Ｒｍとなり、加圧機構２４が加圧流路４１を通じて加圧した気体を収容容器２１の内部空間に送出すると、領域Ｒｍが加圧される。この場合、液体供給源１４を構成する袋が変位部として機能し、収容容器２１が圧力調整室として機能する。

そして、加圧された液体が液体噴射ヘッド１３に供給されて、液体の噴射や加圧クリーニングなどの加圧を伴うメンテナンス動作に使用される。なお、重力方向においてサブタンク４３を液体供給源１４より高く配置することにより、サブタンク４３と液体供給源１４の水頭差によって、液体の噴射時にはノズル１２内を負圧にすることができる。

減圧機構２５は、減圧流路４２を通じて収容容器２１の内部空間に連通する。本実施形態の減圧機構２５は、先端が徐々に細くなるニードルを抵抗部２８として有するニードルバルブからなる大気開放弁である。ニードルバルブでは、ニードルの先端が減圧流路４２の内部に進入すると、減圧流路４２の流路断面積が小さくなる。そのため、領域Ｒｍを加圧するときにはニードルを減圧流路４２内に挿入して減圧流路４２をふさぎ、加圧した領域Ｒｍを減圧するときには、ニードルの先端を減圧流路４２内に残して流路断面積を小さくした状態で収容容器２１から気体を徐々に流出させることにより、減圧を妨げる。

このように、抵抗部２８を含む減圧機構２５を加圧流路４１とは別の減圧流路４２に設けることにより、領域Ｒｍの減圧はゆるやかに進行させる一方で、領域Ｒｍの加圧は速やかに進行させることができる。したがって、例えば加圧クリーニングの際にノズル１２から液体を勢いよく流出させたり、微振動を行う際にノズル１２内の液面を勢いよく膨出させたりすることにより、気泡の排出効果を高めることができる。

本実施形態によれば、上記第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、減圧機構２５として抵抗部２８を含むニードルバルブからなる大気開放弁を採用することにより、減圧機構２５と抵抗部２８を別々に備える場合よりも構成を簡素化することができる。また、ニードルの差し込み位置を調整することにより、減圧速度を微調整することができる。

（第４実施形態）
次に、液体噴射装置１１の第４実施形態について、図４を参照して説明する。
なお、本実施形態において第３実施形態と同じ符号を付したものは各実施形態と同様の構成を備えるので説明を省略し、以下においては第３実施形態と異なる点を中心に説明を行う。

本実施形態の液体噴射装置１１は、加圧機構および減圧機構が１つのポンプ２９からなり、このポンプ２９と液体供給源１４が、加圧流路及び減圧流路として機能する共通流路２３を介して連通しているとともに、共通流路２３に抵抗部２８が設けられている点が第３実施形態と異なる。すなわち、本実施形態では、正逆両方向に駆動可能な１つのポンプ２９が正転駆動して流体（気体または液体）を一方向に流動させることでの加圧機構として機能し、同ポンプ２９が逆転駆動して流体を一方向の反対方向に流動させることにより、減圧機構として機能する。

この液体噴射装置１１では、液体供給源１４を構成する袋の内部が供給流路１５に連通する領域Ｒｍとなる。そして、領域Ｒｍを加圧するときには、ポンプ２９が正転駆動して、共通流路２３を通じて加圧した流体を収容容器２１の内部空間に向かう一方向に送出する。

また、加圧された領域Ｒｍを減圧するときには、ポンプ２９が逆転駆動して、共通流路２３を通じて加圧した流体を収容容器２１の内部空間から流出させる。このとき、収容容器２１から流出する流体が流れる共通流路２３には抵抗部２８が設けられているので、流体の流動が妨げられることにより、領域Ｒｍの減圧がゆるやかに進行する。

本実施形態によれば、上記（１）〜（４），（６）の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（８）ポンプ２９が加圧機構及び減圧機構として機能するので、加圧及び減圧をするための構成を簡素化することができる。

（第５実施形態）
次に、液体噴射装置１１の第５実施形態について、図５を参照して説明する。
なお、本実施形態において第１実施形態または第２実施形態と同じ符号を付したものは各実施形態と同様の構成を備えるので説明を省略し、以下においては上記実施形態と異なる点を中心に説明を行う。

本実施形態の供給機構２０においては、供給流路１５の途中に圧力調整機構１６に代えて開閉弁４５が設けられ、また、ノズル１２に供給される液体を一時貯留するサブタンク４３が液体噴射ヘッド１３の上流に設けられる。また、本実施形態では、供給流路１５において液体供給源１４とサブタンク４３の間に変位部１８を備えない液体貯留室１７が配置され、液体貯留室１７の天井側には、加圧流路及び減圧流路として機能する共通流路２３が連通する。

液体供給源１４を重力方向において液体貯留室１７よりも高い位置に配置して、減圧機構２５である大気開放弁を開弁して液体貯留室１７を大気開放しておくと、開閉弁４５を開弁したときに、液体供給源１４から液体貯留室１７に向けて、自然流下により液体が流動する。また、開閉弁４５を閉弁すると、液体供給源１４から液体貯留室１７への液体の流動が停止する。

そして、サブタンク４３を重力方向において液体貯留室１７より高い位置に配置しておくと、開閉弁４５が閉弁しているときには、大気開放された液体貯留室１７とサブタンク４３との水頭差によって、ノズル１２内を負圧にすることができる。

共通流路２３には加圧機構２４と減圧機構２５が設けられる。加圧機構２４が気体を送出するポンプである場合、減圧機構２５は共通流路２３を大気開放する大気開放弁とすることができるが、ポンプ内またはポンプの上流で大気開放をするようにしてもよい。本実施形態では、共通流路２３において加圧機構２４と液体貯留室１７の間に減圧機構２５を配置した構成を採用する。

共通流路２３において、減圧機構２５と液体貯留室１７の間となる途中部分は２つに分岐し、一方の流路は一方向弁４４を設けることにより加圧流路４１として機能し、他方の流路は抵抗部２８を設けることにより減圧流路４２として機能する。共通流路２３ではない加圧流路４１に設けられる一方向弁４４は、加圧流路４１において、加圧機構２４側を上流側としたときに、加圧機構２４から下流に向かう流体の流れを許容する一方で、下流から加圧機構２４に向かう流体の流れを抑制する。

すなわち、大気開放弁である減圧機構２５が閉じた状態で加圧機構２４が気体を送出すると、共通流路２３ではない減圧流路４２には抵抗部２８が設けられていて、気体の流れが妨げられるため、加圧された気体は主に加圧流路４１を通って液体貯留室１７に流入する。これにより、液体貯留室１７に流入した気体が液体貯留室１７内の液体を加圧し、供給流路１５及びサブタンク４３を通じて液体噴射ヘッド１３に供給される。このように、本実施形態では、液体貯留室１７が供給流路１５に連通する領域Ｒｍを形成する。

液体噴射ヘッド１３において加圧クリーニングや加圧ワイピングなどの加圧を伴うメンテナンス動作を行った後に、大気開放弁である減圧機構２５が開弁すると、共通流路２３から大気中に気体が流出するのに伴って、液体貯留室１７内から気体が共通流路２３に流出する。このとき、加圧流路４１には一方向弁４４が設けられていて、気体の流れが抑制されるので、液体貯留室１７から流出した気体は主に減圧流路４２を通る。そのため、減圧流路４２に設けられた抵抗部２８によって気体の流出が妨げられ、領域Ｒｍの減圧がゆるやかに進行する。

このように、共通流路２３によって加圧機構２４と液体貯留室１７を結ぶことによって流路構成を簡素化することができる。また、共通流路２３の一部を分岐させて、一方の分岐流路に一方向弁４４を設けることによりその分岐流路は加圧流路４１として機能し、他方の分岐流路に抵抗部２８を設けることによりその分岐流路は減圧流路４２として機能する。

これにより、領域Ｒｍの減圧はゆるやかに進行させる一方で、領域Ｒｍの加圧は速やかに進行させることができる。したがって、例えば加圧クリーニングの際にノズル１２から液体を勢いよく流出させたり、微振動を行う際にノズル１２内の液面を勢いよく膨出させたりすることにより、気泡の排出効果を高めることができる。

なお、液体の加圧を速やかに行うために、共通流路２３から分岐する加圧流路４１を複数設けてもよい。また、この場合には、各加圧流路４１に一方向弁４４を設けてもよい。
本実施形態によれば、上記（１），（４）〜（７）の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。

（９）抵抗部２８を液体貯留室１７に連通する減圧流路４２に設けることにより、流路構造により急激な減圧を抑制することができるので、装置や制御の複雑化を抑制することができる。

（１０）共通流路２３ではない加圧流路４１に一方向弁４４を設けることにより、減圧時に共通流路２３から加圧流路４１に向かう流体の流れを抑制して、その流体を減圧流路４２に流すことができる。これにより、抵抗部２８を効果的に機能させて、減圧速度を遅くすることができる。

（第６実施形態）
次に、液体噴射装置１１の第６実施形態について、図６を参照して説明する。
なお、本実施形態において第５実施形態と同じ符号を付したものは第５実施形態と同様の構成を備えるので説明を省略し、以下においては第５実施形態と異なる点を中心に説明を行う。

本実施形態の液体噴射装置１１は、液体供給源１４が変位部を有さないタンクであり、そのタンクの天井部分には大気開放孔１４ａが設けられている。供給流路１５において液体供給源１４とサブタンク４３の間にある液体貯留室１７の天井側には、加圧機構２４に連通する加圧流路４１と減圧機構２５に連通する減圧流路４２とが個別に連通している。すなわち、液体噴射装置１１は、領域Ｒｍを形成する液体貯留室１７と、加圧機構２４と液体貯留室１７とに連通する加圧流路４１と、減圧機構２５と液体貯留室１７とに連通する減圧流路４２と、を備える。そして、抵抗部２８は減圧流路４２に設けられる。

本実施形態において、加圧機構２４が加圧流路４１を通じて液体貯留室１７に気体を送出すると、液体貯留室１７の液体が加圧され、供給流路１５及びサブタンク４３を通じて液体噴射ヘッド１３に液体が供給される。

液体噴射ヘッド１３において加圧クリーニングや加圧ワイピングなどの加圧を伴うメンテナンス動作を行った後に、大気開放弁である減圧機構２５が開弁すると、減圧流路４２から大気中に気体が流出するのに伴って、液体貯留室１７内から減圧流路４２に気体が流出する。このとき、減圧流路４２には抵抗部２８が設けられているので、気体の流出が妨げられ、領域Ｒｍの減圧がゆるやかに進行する。

本実施形態によれば、上記（１），（４）〜（７），（９）の効果を得ることができる。
（第７実施形態）
次に、液体噴射装置１１の第７実施形態について、図７を参照して説明する。

なお、本実施形態において第６実施形態と同じ符号を付したものは第６実施形態と同様の構成を備えるので説明を省略し、以下においては第６実施形態と異なる点を中心に説明を行う。

本実施形態においては、液体貯留室１７の天井側に加圧流路及び減圧流路として機能する共通流路２３の一端が連通し、共通流路２３の他端側が加圧流路４１と減圧流路４２とに分岐している点が第６実施形態と異なる。本実施形態では、共通流路２３からの分岐点を下流端とした場合に、加圧流路４１の上流端には加圧機構２４が設けられ、減圧流路４２の上流端には減圧機構２５が設けられる。そして、共通流路２３ではない減圧流路４２には、抵抗部２８が設けられる。

本実施形態において、加圧機構２４が加圧流路４１を通じて気体を送出すると、その気体は共通流路２３を通って液体貯留室１７に流入し、液体貯留室１７内の液体を加圧する。また、大気開放弁である減圧機構２５が開弁すると、減圧流路４２から大気中に気体が流出するのに伴って、液体貯留室１７内から共通流路２３に気体が流出する。このとき、減圧流路４２には抵抗部２８が設けられているので、気体の流出が妨げられ、領域Ｒｍの減圧がゆるやかに進行する。

本実施形態によれば、上記第６実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、上記各実施形態は以下に示す変更例のように変更してもよい。また、上記各実施形態と下記変更例とは、任意に組み合わせることができる。

・抵抗部２８は、流路断面積が小さい流路にする他、網目状のフィルターまたは多孔質材を流路中に配置したり、流路を繰り返し湾曲させつつ流路長を伸ばす蛇道としたりすることにより、流路抵抗を増大させて減圧を妨げるようにしてもよい。

・加圧機構２４は気体などの流体を送出して液体を加圧するものに限らず、例えばばねなどの押圧部材を一方向（加圧方向）に移動させて変位部１８または液体供給源１４を構成する袋を押すことによって、加圧を行うようにしてもよい。この場合には、押圧部材を加圧方向の反対方向となる減圧方向に移動させることにより、押圧を解除して減圧を行うことができる。このような構成を採用する場合には、押圧部材を加圧方向に移動させる速度を、その後に押圧部材を減圧方向に移動させる速度よりも速くして、加圧を速やかに行う一方で減圧をゆっくりと行うようにするとよい。

・上記実施形態の液体供給源１４について、可撓性（変位部）を有する袋にするか、変位部を有さないタンクにするかは、任意に変更することができる。
・上記各実施形態において、液体噴射時にノズル１２内を負圧にするためにする機構として、第１，第２実施形態のように圧力調整機構１６を用いるか、第３〜第７実施形態のように水頭差によって行うかは、任意に変更することができる。

・上記第３実施形態のニードルバルブからなる大気開放弁（減圧機構２５）を他の実施形態で採用してもよいし、第３実施形態の減圧機構２５を開閉度が調整できない大気開放弁に変更してもよい。

・メンテナンス装置３０に替えて、ノズル１２から排出される液体を受容可能な液体受容部を備えてもよい。
・媒体Ｓは用紙に限らず、プラスチックフィルムや薄い板材などでもよいし、捺染装置などに用いられる布帛であってもよい。

・液体噴射部が噴射する液体はインクに限らず、例えば機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体などであってもよい。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射して記録を行う構成にしてもよい。

１１…液体噴射装置、１２…ノズル、１３…液体噴射ヘッド、１４…液体供給源、１５…供給流路、１６…圧力調整機構、１７…液体貯留室、１８…変位部、１９…付勢部材、２０…供給機構、２１…収容容器、２２…送出路、２３…共通流路、２４…加圧機構、２５…減圧機構、２６…圧力調整室、２７…開閉弁、２８…抵抗部、２９…ポンプ、３０…メンテナンス装置、３１…キャップ、３２…吸引機構、３３…ワイパー、４１…加圧流路、４２…減圧流路、４３…サブタンク、４４…一方向弁、４５…開閉弁、Ｓ…媒体、Ｒｍ…領域。

Claims

液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドに前記液体を供給する供給流路と、
前記供給流路に連通する領域を加圧する加圧機構と、
前記加圧機構が加圧した前記領域を減圧する減圧機構と、
前記減圧機構による減圧を妨げる抵抗部と、
を備える
ことを特徴とする液体噴射装置。
前記領域を形成する液体貯留室と、
前記加圧機構と前記液体貯留室とに連通する加圧流路と、
前記減圧機構と前記液体貯留室とに連通する減圧流路と、
を備え、
前記抵抗部は前記減圧流路に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
壁面の一部に撓み変位可能な変位部を有して前記領域を形成する液体貯留室と、
前記変位部を介して前記液体貯留室と区画された圧力調整室と、
前記加圧機構と前記圧力調整室とに連通する加圧流路と、
前記減圧機構と前記圧力調整室とに連通する減圧流路と、
を備え、
前記抵抗部は前記減圧流路に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
前記加圧流路及び前記減圧流路として機能する共通流路を備え、
前記抵抗部は前記共通流路ではない前記減圧流路に設けられる
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液体噴射装置。
前記共通流路ではない前記加圧流路に設けられる一方向弁を備え、
前記一方向弁は、前記加圧流路において、前記加圧機構側を上流側としたときに、前記加圧機構から下流に向かう流体の流れを許容する一方で、下流から前記加圧機構に向かう流体の流れを抑制する
ことを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。
前記加圧流路及び前記減圧流路として機能する共通流路を備え、
前記抵抗部は前記共通流路に設けられる
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液体噴射装置。
前記加圧機構は流体を加圧して送出するポンプである
ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
前記加圧機構と前記減圧機構は１つのポンプからなり、
前記ポンプが流体を一方向に流動させるときに前記加圧機構として機能し、
前記ポンプが前記流体を前記一方向の反対方向に流動させるときに前記減圧機構として機能する
ことを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
前記加圧機構は気体を加圧して送出するポンプであり、
前記減圧機構は大気開放弁からなる
ことを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
前記抵抗部は、前記減圧機構に連通する流路に設けられて、前記流路の一部分の流路断面積を他の部分よりも小さくすることで前記減圧機構による減圧を妨げる
ことを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。